JPH04314290A - Motion vector detector - Google Patents

Motion vector detector

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JPH04314290A
JPH04314290A JP3108816A JP10881691A JPH04314290A JP H04314290 A JPH04314290 A JP H04314290A JP 3108816 A JP3108816 A JP 3108816A JP 10881691 A JP10881691 A JP 10881691A JP H04314290 A JPH04314290 A JP H04314290A
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minimum value
vector
motion vector
pixel pitch
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Katsuji Igarashi
五十嵐 勝治
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To detect a motion vector with accuracy at a pitch being a half one picture element pitch through less calculation quantity and simple constitution. CONSTITUTION:An absolute value (residual difference) of a difference of picture elements at relevant positions between two timewise consecutive frames is stored in a memory 5. A minimum value detection circuit 6 detects a solution vector of one picture element pitch based on the residual difference. An interpolation circuit 9 receives the residual difference corresponding to the solution vector and the residual difference around the vector from the memory 5 to estimate an extreme value with respect to each of longitudinal, lateral and oblique directions. A minimum value detection circuit 10 detects the minimum value in the extreme values and the detected minimum value and the correction value at a half picture element pitch are generated. An adder circuit 7 adds the correction value to the solution vector to obtain a motion vector at a half picture element pitch.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、動画像の高能率符号
化等に使用される動きベクトル検出装置、特に、ハーフ
画素ピッチの精度の動きベクトルを生成するものに関す
る。 【0002】 【従来の技術】動画像を高能率符号化するものの一つと
して、フレーム間の画素データの差をDCT変換(Di
screte Cosine Transform)し
、DCT変換出力を可変長符号化する方式が提案されて
いる。動画像を効率よく圧縮するために、動きベクトル
検出器が設けられ、検出された動きベクトルも伝送して
いる。また、フレーム間差を形成するのに、前フレーム
の予測値を生成するローカルデコーダが設けられる。こ
のローカルデコーダに対して検出された動きベクトルが
与えられる。 【0003】動きベクトルの検出の方法としては、例え
ばブロックマッチングが使用される。図4Aは、前フレ
ームの画面内を分割して得られた多数のブロックの一つ
の(3×3)のブロックBL0を示す。このブロックB
L0には、B11、B12、・・・、B33の画素デー
タが含まれる。図4Bは、現フレームの画面内の画素デ
ータA11、A12、・・・、A33を含み、動きベク
トルを求めようとするブロックAL0を示す。動きベク
トルのサーチ範囲内で、この現フレームのブロックAL
0の位置が前フレームから予測される。 【0004】最初に、時間的に2フレーム間で対応する
位置の画素の値の差の絶対値(ABS)(残差と称する
)が演算され、この残差がブロック毎に加算され、残差
の総和ΔFが求められる。すなわち、    ΔF=A
BS{(A11−B11)+(A12−B12)+・・
・                  +(A33−
B33)この残差の総和ΔFは、動きベクトルのサーチ
範囲において、複数個得られる。複数のΔFの中の最小
値が検出され、その最小値の位置(x、y)が動きベク
トルとして検出される。この動きベクトル(x,y)は
、画素間の距離(1画素ピッチ)の分解能のものである
。 【0005】前述のような高能率符号化方法では、動き
ベクトルの精度が高いほど、符号化の歪みを少なくでき
る。従って、1画素ピッチの半分のピッチ(ハーフ画素
ピッチと称する)の精度で動きベクトルを検出すること
が提案されている。これは、2点あるいは4点の平均値
を演算することにより、予測ブロックを形成し、この予
測ブロックに関してブロックマッチングの処理を行うも
のである。 【0006】すなわち、1画素ピッチで求められた前フ
レームの対応するブロックをBL0とすると、このBL
0に対して1画素ピッチずれたブロックとの平均値を演
算することにより、ハーフ画素ピッチずれた下記の予測
ブロックを演算する。 (x+0.5,y)の予測ブロックBL1;{(B11
〜B33)+(B12〜B34)}/2(x−0.5,
y)の予測ブロックBL2;{(B11〜B33)+(
B10〜B32)}/2(x+0.5,y+0.5)の
予測ブロックBL3;{(B11〜B33)+(B12
〜B34)+(B21〜B43)+(B22〜B44)
}/4(x−0.5,y+0.5)の予測ブロックBL
4;{(B11〜B33)+(B10〜B32)+(B
20〜B42)+(B21〜B43)}/4(x+0.
5,y−0.5)の予測ブロックBL5;{(B11〜
B33)+(B12〜B34)+(B01〜B23)+
(B02〜B24)}/4(x−0.5,y−0.5)
の予測ブロックBL6;{(B11〜B33)+(B1
0〜B32)+(B01〜B23)+(B00〜B22
)}/4(x,y+0.5)の予測ブロックBL7;{
(B11〜B33)+(B21〜B43)}/2(x,
y−0.5)の予測ブロックBL8;{(B11〜B3
3)+(B01〜B23)}/2【0007】現フレー
ムのブロックAL0と予測ブロックBLi(i=0,1
,2,・・・,8)との差分の絶対値の総和が最小であ
る予測ブロックBiを検出し、この検出された予測ブロ
ックBiに対するベクトルがハーフ画素ピッチの精度の
動きベクトルとされる。かかるハーフ画素ピッチの動き
ベクトルを求める方法の計算量を調べると下記のものと
なる。 【0008】ここでは、1ブロックの大きさが(N×N
)とし、1画素ピッチの動きベクトルが求まった以降の
演算量を調べる。まず、予測ブロックの計算は、加算の
みに限定すると、 (2点平均の予測のための加算)+(4点平均の予測の
ための加算)=4N2 +6×2N2 =16N2 【
0009】差分の絶対値を求めるためには、上述と同様
に、2点平均の予測と4点平均の予測のそれぞれについ
て4N2 の減算と4N2 の絶対値化の演算とが必要
であるから、 (減算)+(絶対値化)=(8N2 )+(8N2 )
=16N2 【0010】 【発明が解決しようとする課題】絶対値差分の総和をブ
ロック毎に求めるためには、各予測ブロックについて(
N2 −1)の加算が必要でありるから、全体で(8N
2 −8)の演算が必要である。実際には、(N=16
)とされることが多いので、その場合には、4096回
の加算、2048回の減算と絶対値化、2040回の加
算を1ブロック当りで必要とする。さらに、各画素デー
タをメモリからアクセスする時間を含めると、リアルタ
イムで処理することが難しい。高速処理のために、並列
化処理等のハードウエア構成を採用するときには、ハー
ドウエアの規模が大きくなる問題が生じる。 【0011】従って、この発明の目的は、従来より少な
い演算回数で、ハーフ画素ピッチの動きベクトルを検出
できる動きベクトル検出装置を提供することにある。 【0012】 【課題を解決するための手段】この発明は、時間的に連
続する2フレーム間の対応する位置の画素の値の差の絶
対値である残差を求め、この残差をブロック毎に合計し
、この合計値の最小値から1画素ピッチの精度でブロッ
クの解ベクトルを求める手段(3、4、6)と、1画素
ピッチの解ベクトルの周辺の残差を使用して補間を行う
ことにより、複数の方向のそれぞれにおいて、ハーフ画
素ピッチの極値を推定し、極値の中の最小値を検出し、
最小値と対応する補正値を生成する手段(9、10)と
、1画素ピッチの解ベクトルに対して補正値が加えられ
た出力ベクトルを生成する手段(7)とからなる動きベ
クトル検出装置である。 【0013】 【作用】1画素ピッチの解ベクトルが検出される。この
解ベクトルの周辺の残差が使用され、複数の方向におけ
る極値が補間で求められる。この複数の極値の中の最小
値が検出され、補正値とされる。1画素ピッチの解ベク
トルに対して補正値が加えられることにより、ハーフ画
素ピッチの動きベクトルが得られる。 【0014】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。この発明の一実施例における動きベク
トル検出は、画素ピッチで求められた解ベクトルの周辺
の残差から複数の方向におけるハーフ画素ピッチの極値
を補間推定し、この極値の最小値を補正値として、1画
素ピッチの解ベクトルに対して加えることにより、ハー
フ画素ピッチ精度の動きベクトルを得るものである。 【0015】図1は、この発明の一実施例の概略的なブ
ロック図を示す。図1で1で示す入力端子にディジタル
ビデオデータが入力される。この入力ビデオデータの各
フレームがスイッチング回路SWにより、フレームメモ
リ2Aおよび2Bに交互に記憶される。フレームメモリ
2Aに貯えられた前フレームとフレームメモリ2Bに貯
えられた現フレームとからそれぞれ読み出された画素デ
ータが減算回路3に供給される。 【0016】減算回路3からの画素毎のフレーム差が絶
対値化回路4に供給され、絶対値に変換される。このフ
レーム差の絶対値、すなわち残差がメモリ5に記憶され
る。メモリ5に記憶されている残差が最小値検出回路6
に供給される。最小値検出回路6では、ブロックマッチ
ングにより1画素ピッチの解ベクトルが検出される。こ
の方法は、従来のブロックマッチングによる動きベクト
ルの検出と同様である。動きサーチ範囲が縦および横と
もにMであれば、(−M、−M)の位置から(+M、+
M)の範囲についての残差の中の最小値が解ベクトルと
して検出される。この解ベクトルがメモリ5および加算
回路7に供給される。 【0017】メモリ5からは、上述の解ベクトルの周辺
の複数の残差が読み出される。図2は、解ベクトル(x
,y)を中心とする(3×3=9)個の残差D00〜D
22を示す。この残差D00〜D22が補間回路9に供
給され、補間回路9は、4方向に関する極値を推定する
。 【0018】図3を参照して補間回路9の補間動作につ
いて説明する。図3Aにおいて、L1、L2、L3、L
4のそれぞれは、横方向、縦方向および斜め方向の補間
方向を表す。例えば斜め方向L4に関しては、残差D0
2、D11、D20が存在する。横軸がL4の方向の位
置であり、縦軸が値Vである図3Bに示すように、若し
、D20>D02であるならば、d02=D02−{(
D20−D11)/2}の補間演算により、L4の方向
におけるハーフ画素ピッチの極値d02を推定する。若
し、D20≦D02であれば、d21=D20−{(D
02−D11)/2}の補間演算により、L4の方向に
おけるハーフ画素ピッチの極値d21を推定する。かか
る図3Bに示すようなV字状の補間演算を他の方向L1
、L2およびL3のそれぞれに関しても同様に行い、各
方向に関して推定された極値を検出する。 【0019】補間回路9により推定された4個のハーフ
画素ピッチの極値が最小値検出回路10に供給される。 最小値検出回路10は、大小比較によって、この4個の
極値の中で最小のものを検出し、検出された極値がD1
1より小さい条件を満たす時に、最小値と対応する値を
ハーフ画素ピッチの補正値として採用する。若し、検出
された極値がD11以上の場合には、補正値を発生しな
い(すなわち、補正値が0である)。一例として、補間
回路9により、図3A中のd00、d01、d02、d
10が極値として推定され、その中のd00が最小値と
して最小値検出回路10により検出され、さらに、d0
0<D11の場合には、(−0.5,−0.5)の補正
値が生成される。 【0020】この最小値検出回路10からの補正値が加
算回路7に供給される。加算回路7において、画素ピッ
チの解ベクトル(x,y)に対して補正値が加算され、
出力端子8には、ハーフ画素ピッチの精度の動きベクト
ルを得ることができる。この実施例では、1ブロックに
関して、4回の値の比較と、8回の減算と4回のシフト
による除算と、最小値判別の処理により、ハーフ画素ピ
ッチの動きベクトルを算出できる。 【0021】1画素ピッチの解ベクトルを求めるために
、その演算量を少なくするための種々の工夫例えば3段
階探索法を使用しても良い。また、解ベクトルの周辺の
残差を使用して複数の方向の極値を求めるための補間方
法としては、上述の一実施例のものに限定されるもので
ない。 【0022】 【発明の効果】この発明は、従来のように、ハーフ画素
ピッチで複数の予測ブロックを形成する必要がないので
、従来より演算量を大幅に少なくできる。また、この発
明は、先に求められている残差を利用して、簡単な補間
演算を行い、その最小値から補正値を検出するので、回
路構成が簡単な利点がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a motion vector detection device used for high-efficiency encoding of moving images, and in particular to a motion vector detection device that generates motion vectors with half-pixel pitch accuracy. Concerning what you do. 2. Description of the Related Art As one method for highly efficient encoding of moving images, differences in pixel data between frames are converted to DCT (Di
A method has been proposed in which the DCT transform output is variable-length coded. In order to efficiently compress moving images, a motion vector detector is provided and the detected motion vectors are also transmitted. Also, to form the inter-frame difference, a local decoder is provided that generates a predicted value of the previous frame. The detected motion vector is provided to this local decoder. For example, block matching is used as a method for detecting motion vectors. FIG. 4A shows a (3×3) block BL0, which is one of the many blocks obtained by dividing the screen of the previous frame. This block B
L0 includes pixel data of B11, B12, . . . , B33. FIG. 4B shows a block AL0 that includes pixel data A11, A12, . . . , A33 within the screen of the current frame and for which a motion vector is to be determined. Within the motion vector search range, block AL of this current frame
The position of 0 is predicted from the previous frame. [0004] First, the absolute value (ABS) (referred to as residual) of the difference between the values of pixels at corresponding positions between two frames in time is calculated, and this residual is added for each block to obtain the residual. The total sum ΔF is calculated. That is, ΔF=A
BS{(A11-B11)+(A12-B12)+...
・+(A33-
B33) A plurality of residual sums ΔF are obtained in the motion vector search range. The minimum value among the plurality of ΔFs is detected, and the position (x, y) of the minimum value is detected as a motion vector. This motion vector (x, y) has a resolution of the distance between pixels (one pixel pitch). [0005] In the above-mentioned high-efficiency encoding method, the higher the accuracy of the motion vector, the less distortion in encoding can be achieved. Therefore, it has been proposed to detect motion vectors with an accuracy of half the pitch of one pixel (referred to as half-pixel pitch). In this method, a predicted block is formed by calculating the average value of two or four points, and block matching processing is performed on this predicted block. [0006] That is, if the corresponding block of the previous frame obtained at one pixel pitch is BL0, then this BL
By calculating the average value of a block that is shifted by one pixel pitch with respect to 0, the following predicted block that is shifted by a half pixel pitch is computed. Prediction block BL1 of (x+0.5,y); {(B11
~B33)+(B12~B34)}/2(x-0.5,
y) prediction block BL2; {(B11 to B33)+(
B10 to B32)}/2 (x+0.5, y+0.5) prediction block BL3; {(B11 to B33)+(B12
~B34)+(B21~B43)+(B22~B44)
}/4 (x-0.5, y+0.5) prediction block BL
4; {(B11-B33)+(B10-B32)+(B
20~B42)+(B21~B43)}/4(x+0.
5, y-0.5) prediction block BL5; {(B11~
B33)+(B12-B34)+(B01-B23)+
(B02-B24)}/4 (x-0.5, y-0.5)
Predicted block BL6; {(B11 to B33)+(B1
0~B32)+(B01~B23)+(B00~B22
)}/4(x,y+0.5) prediction block BL7; {
(B11-B33)+(B21-B43)}/2(x,
y-0.5) prediction block BL8; {(B11 to B3
3)+(B01-B23)}/2 [0007] Block AL0 of the current frame and predicted block BLi (i=0,1
, 2, . . . , 8) is detected, and the vector for this detected prediction block Bi is taken as a motion vector with half pixel pitch accuracy. The calculation amount of this method for determining a half-pixel pitch motion vector is as follows. Here, the size of one block is (N×N
), and the amount of calculations after the motion vector of one pixel pitch is determined is investigated. First, if the prediction block calculation is limited to addition only, (addition for prediction of 2-point average) + (addition for prediction of 4-point average) = 4N2 + 6 × 2N2 = 16N2 [
[0009] In order to obtain the absolute value of the difference, as described above, it is necessary to perform 4N2 subtraction and 4N2 absolute value calculation for each of the two-point average prediction and the four-point average prediction. Subtraction) + (absolute value) = (8N2) + (8N2)
=16N2 [Problem to be Solved by the Invention] In order to obtain the sum of absolute value differences for each block, (
Since the addition of (N2 - 1) is required, the total number of additions is (8N
2-8) calculations are required. Actually, (N=16
), and in that case, 4096 additions, 2048 subtractions and absolute values, and 2040 additions are required per block. Furthermore, including the time required to access each pixel data from memory, it is difficult to process it in real time. When adopting a hardware configuration such as parallel processing for high-speed processing, a problem arises in that the scale of the hardware increases. [0011] Accordingly, an object of the present invention is to provide a motion vector detection device capable of detecting a half pixel pitch motion vector with fewer calculations than the conventional method. Means for Solving the Problems The present invention obtains a residual, which is the absolute value of the difference in pixel values at corresponding positions between two temporally consecutive frames, and calculates this residual for each block. and means (3, 4, 6) to calculate the solution vector of the block with an accuracy of 1 pixel pitch from the minimum value of this total value, and perform interpolation using the residual error around the solution vector of 1 pixel pitch. By doing this, in each of multiple directions, the extreme value of the half pixel pitch is estimated, the minimum value among the extreme values is detected,
A motion vector detection device comprising means (9, 10) for generating a correction value corresponding to the minimum value, and means (7) for generating an output vector in which a correction value is added to a solution vector of one pixel pitch. be. [Operation] A solution vector of one pixel pitch is detected. The residuals around this solution vector are used to find extrema in multiple directions by interpolation. The minimum value among the plurality of extreme values is detected and used as a correction value. By adding a correction value to the one-pixel pitch solution vector, a half-pixel pitch motion vector is obtained. [Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Motion vector detection in an embodiment of the present invention involves interpolating and estimating the extreme values of the half pixel pitch in multiple directions from the residuals around the solution vector determined by the pixel pitch, and then setting the minimum value of these extreme values as a correction value. By adding to the solution vector of one pixel pitch, a motion vector with half pixel pitch accuracy is obtained. FIG. 1 shows a schematic block diagram of one embodiment of the invention. Digital video data is input to an input terminal indicated by 1 in FIG. Each frame of this input video data is alternately stored in frame memories 2A and 2B by switching circuit SW. Pixel data read out from the previous frame stored in the frame memory 2A and the current frame stored in the frame memory 2B are supplied to the subtraction circuit 3. The frame difference for each pixel from the subtraction circuit 3 is supplied to an absolute value converting circuit 4, where it is converted into an absolute value. The absolute value of this frame difference, that is, the residual difference, is stored in the memory 5. The residual error stored in the memory 5 is detected by the minimum value detection circuit 6.
is supplied to The minimum value detection circuit 6 detects a solution vector of one pixel pitch by block matching. This method is similar to motion vector detection using conventional block matching. If the motion search range is M both vertically and horizontally, from the position (-M, -M) to (+M, +
The minimum value among the residuals for the range of M) is detected as the solution vector. This solution vector is supplied to memory 5 and adder circuit 7. A plurality of residuals around the above solution vector are read out from the memory 5. Figure 2 shows the solution vector (x
, y) of (3×3=9) residuals D00 to D
22 is shown. The residuals D00 to D22 are supplied to the interpolation circuit 9, and the interpolation circuit 9 estimates extreme values in four directions. The interpolation operation of the interpolation circuit 9 will be explained with reference to FIG. In FIG. 3A, L1, L2, L3, L
4 represent horizontal, vertical, and diagonal interpolation directions, respectively. For example, regarding the diagonal direction L4, the residual D0
2, D11, and D20 exist. As shown in FIG. 3B, where the horizontal axis is the position in the direction of L4 and the vertical axis is the value V, if D20>D02, then d02=D02-{(
D20-D11)/2}, the extreme value d02 of the half pixel pitch in the direction of L4 is estimated. If D20≦D02, d21=D20−{(D
02-D11)/2}, the extreme value d21 of the half pixel pitch in the direction of L4 is estimated. The V-shaped interpolation calculation as shown in FIG. 3B is performed in the other direction L1.
, L2, and L3, and the estimated extreme values in each direction are detected. The extreme values of the four half-pixel pitches estimated by the interpolation circuit 9 are supplied to the minimum value detection circuit 10. The minimum value detection circuit 10 detects the minimum value among these four extreme values by comparing the magnitudes, and the detected extreme value is D1.
When the condition smaller than 1 is satisfied, the value corresponding to the minimum value is adopted as the half pixel pitch correction value. If the detected extreme value is greater than or equal to D11, no correction value is generated (that is, the correction value is 0). As an example, by the interpolation circuit 9, d00, d01, d02, d in FIG.
10 is estimated as the extreme value, d00 is detected as the minimum value by the minimum value detection circuit 10, and furthermore, d0
If 0<D11, a correction value of (-0.5, -0.5) is generated. The correction value from the minimum value detection circuit 10 is supplied to the addition circuit 7. In the addition circuit 7, a correction value is added to the pixel pitch solution vector (x, y),
At the output terminal 8, a motion vector with half-pixel pitch accuracy can be obtained. In this embodiment, a half pixel pitch motion vector can be calculated for one block by performing four value comparisons, eight subtractions, four shift divisions, and minimum value determination. In order to obtain a solution vector of one pixel pitch, various techniques may be used to reduce the amount of calculation, such as a three-step search method. Further, the interpolation method for finding extrema in a plurality of directions using residuals around the solution vector is not limited to the one described in the above embodiment. [0022] According to the present invention, there is no need to form a plurality of prediction blocks at a half-pixel pitch as in the conventional method, so that the amount of calculation can be significantly reduced compared to the conventional method. Further, the present invention has the advantage of a simple circuit configuration because a simple interpolation calculation is performed using the previously determined residual and a correction value is detected from the minimum value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例の動作説明に用いる略線図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram used to explain the operation of an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例の動作説明に用いる略線図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram used to explain the operation of an embodiment of the present invention.

【図4】従来の動きベクトル検出を説明するための略線
図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining conventional motion vector detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2A、2B  フレームメモリ 5    残差を記憶するメモリ 2A, 2B Frame memory 5 Memory for storing residuals

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  時間的に連続する2フレーム間の対応
する位置の画素の値の差の絶対値である残差を求め、こ
の残差をブロック毎に合計し、この合計値の最小値から
1画素ピッチの精度で上記ブロックの解ベクトルを求め
る手段と、上記1画素ピッチの解ベクトルの周辺の上記
残差を使用して補間を行うことにより、複数の方向のそ
れぞれにおいて、ハーフ画素ピッチの極値を推定し、上
記極値の中の最小値を検出し、上記最小値と対応する補
正値を生成する手段と、上記1画素ピッチの解ベクトル
に対して上記補正値が加えられた出力ベクトルを生成す
る手段とからなる動きベクトル検出装置。
Claim 1: Obtain a residual, which is the absolute value of the difference in pixel values at corresponding positions between two temporally consecutive frames, sum this residual for each block, and calculate from the minimum value of this total. By performing interpolation using the means for determining the solution vector of the block with an accuracy of one pixel pitch and the residual error around the solution vector with one pixel pitch, half pixel pitch can be obtained in each of a plurality of directions. means for estimating an extreme value, detecting a minimum value among the extreme values, and generating a correction value corresponding to the minimum value; and an output in which the correction value is added to the solution vector of one pixel pitch. A motion vector detection device comprising means for generating a vector.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07162868A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nec Corp Decimal accuracy motion vector searching device
US6104439A (en) * 1992-02-08 2000-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for motion estimation

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3123130B2 (en) * 1991-06-28 2001-01-09 ソニー株式会社 Motion vector detection device
KR950014862B1 (en) * 1992-02-08 1995-12-16 삼성전자주식회사 Motion estimation method and apparatus
JPH06141304A (en) 1992-10-28 1994-05-20 Sony Corp Arithmetic circuit
JPH07115646A (en) * 1993-10-20 1995-05-02 Sony Corp Image processor
JP3319133B2 (en) * 1994-03-29 2002-08-26 ソニー株式会社 Image printer device
KR0185940B1 (en) * 1996-01-11 1999-04-15 김광호 Method for guessing a fine movement in its apparatus
US5782429A (en) * 1996-12-19 1998-07-21 Hughes Electronics Corporation Video compression for missile terminal guidance
US6950469B2 (en) * 2001-09-17 2005-09-27 Nokia Corporation Method for sub-pixel value interpolation
US7706440B2 (en) * 2005-02-08 2010-04-27 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Method for reducing bit rate requirements for encoding multimedia data
US9369677B2 (en) 2012-11-30 2016-06-14 Qualcomm Technologies International, Ltd. Image assistance for indoor positioning
US20190037981A1 (en) * 2016-01-28 2019-02-07 Daems Giovanni Bvba Transport element for transporting stones with a round cut and method for such a stone in such a transport element
CN108256511B (en) * 2018-03-15 2022-03-29 太原理工大学 Human motion detection method based on video coding code stream
CN111161316B (en) * 2019-12-18 2023-08-01 深圳云天励飞技术有限公司 Target object tracking method and device and terminal equipment

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113377A (en) * 1984-11-07 1986-05-31 Sony Corp Television signal movement detector
JP2634632B2 (en) * 1988-06-15 1997-07-30 株式会社日立製作所 Motion detection circuit
US5111511A (en) * 1988-06-24 1992-05-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image motion vector detecting apparatus
US5047850A (en) * 1989-03-03 1991-09-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Detector for detecting vector indicating motion of image
JPH07105949B2 (en) * 1989-03-20 1995-11-13 松下電器産業株式会社 Image motion vector detection device and shake correction device
FR2649515B1 (en) * 1989-07-07 1991-09-20 Thomson Csf DEVICE FOR CALCULATING A PREDICTION FOR IMAGE PROCESSING
JPH0385884A (en) * 1989-08-29 1991-04-11 Sony Corp Image movement detecting circuit
JP2827356B2 (en) * 1989-11-28 1998-11-25 ソニー株式会社 Image signal transmission apparatus and method
US4937666A (en) * 1989-12-04 1990-06-26 Bell Communications Research, Inc. Circuit implementation of block matching algorithm with fractional precision

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6104439A (en) * 1992-02-08 2000-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for motion estimation
JPH07162868A (en) * 1993-12-10 1995-06-23 Nec Corp Decimal accuracy motion vector searching device

Also Published As

Publication number Publication date
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